RTLS

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Definition, Anwendungsfälle von RTLS

RTLS (Real-Time Location System), auch Echtzeit-Lokalisierung genannt, steht für eine Ortungstechnologie zur Ortsbestimmung und der Statuserkennung von Objekten.
Synonym(e): Echtzeit-Lokalisierung



RTLS
RTLS: Echtzeitortung mit Laser. Quelle: Identpro

Echtzeit-Lokalisierung (engl. Real-time locating) ist ursprünglich ein Begriff aus der Funknavigation bzw. Funkortung. Dieser definiert allgemein die Bestimmung des Ortes eines identifizierten Objekts an einem zunächst unbekannten Ort ohne nähere Feststellung der zugehörigen Orientierung. Damit können Lage und Aufenthalt von Objekten, Assets, Fahrzeugen oder Personen bestimmt und mit der bestimmten Identität verknüpft werden.

Ortung

Für Ortung von Objekten wird ein Koordinatensystem benötigt, damit Koordinaten berechnet und mit der Außenwelt ausgetauscht werden können. Die RTLS Systeme machen natürlich am meisten für Objekte in Bewegung Sinn, bei denen dann die Ortung bzw. das Tracking in der Regel kontinuierlich, mit einer festgelegten Periode erfolgt.

Neben dem bekannten GPS gibt es eine Vielzahl weiterer Technologien zum Austausch der Daten, wie z.B. UWB, BLE oder RFID sowie entsprechende Eigenschaften wie Genauigkeit, Indoor, Outdoor, Orientierungsangaben, Update-Rate und Abhängigkeiten von der Umgebung (Metall, Wasser).

Außerhalb von Gebäuden werden satellitengestützte Systeme wie GPS eingesetzt. Da diese Positionsbestimmung indoor nicht funktioniert, kommen hier zur Echtzeitortung Ortungssysteme wie Ultra-Wideband (UWB), Bluetooth Low Energy (BLE) oder RFID (Radio-frequency identification) zum Einsatz. Vergleichbar mit dem WLAN werden dabei Nodes – die Kommunikationsknoten, die praktisch als Lesegerät fungieren – installiert. Das bewegliche Objekt sendet nun ein Signal (z. B. Radiowellen) mittels Transponder an die Nodes, wodurch die Position bestimmt werden kann.

Welche Technik zum Einsatz kommt, hängt vom Anwendungsfall und der Signalreichweite ab.

Lokalisierung mit Lidar-Technologie

Unter der Lidar-Technologie versteht man einer Laser-Lokalisierung, die vor allem in Unternehmen der Automobilindustrie oder bei autonomen Robotern (AMR, AGV) eingesetzt wird. Weitere Bereiche, wie z. B. die Intralogistik, wenden zunehmend diese Technik an, um u. a. den digitalen Zwilling (Digitaler Zwilling) des Lagers herzustellen, volle Transparenz der Lagersituation und des Materialflusses zu erhalten oder ein Staplerleitsystem (Akronym: SLS) für Flurförderfahrzeuge zu steuern.

Die klassischen Systeme am Markt verwenden dazu sogenannte Laser-Spiegel. Das sind feststehende Reflektoren mit exakter bekannter Position im Gebäude. Durch Trilateration und/oder Triangulation kann die eigene Position berechnet werden, wenn sich mindestens 3 Spiegel in Reichweite des Lidar befinden.

In neuen Systemen werden durch Lidar-Sensoren stattdessen Umgebungen vollständig erfasst, Hindernisse zuverlässig identifiziert und ermöglichen dadurch u. a. autonomes Fahren. Im Bereich der Robotik kennt man hierunter das SLAM-Verfahren (aus dem Englischen: Simultaneous Localization and Mapping, deutsch: Simultane Positionsbestimmung und Kartierung). Hierbei erstellt ein mobiler Roboter mit Laser-Sensoren gleichzeitig eine Karte (Laser-Karte) seiner Umgebung und ermittelt dadurch seine räumliche Position. Auf diese Weise ist u. a. ein autonomes Navigieren durch den Raum möglich.

In innovativen Lidar-basierten Systemen funktioniert dieser Ansatz nicht nur Indoor, sondern auch Outdoor und darüber hinaus auch in dynamischen Situationen, wo sich die Umgebungen andauern ändern, wie z. B. in Blocklagern.

Real-Time – Echtzeit

Unter Echtzeitortung werden Aufgabenstellungen zusammengefasst, die Suchanfragen (online) innerhalb einer kurzen Latenzzeit (Totzeit, Antwortzeit) beantworten. Die Unterstützungssysteme werden als Echtzeit-Lokalisierungssysteme bezeichnet. Diese Systeme sind nach internationalen Standards normiert: ISO/IEC JTC1/SC31. Auch einzelne Komponente werden über einen Standard in ISO/IEC 24730-1 ff definiert.

RTLS setzt sich aus einer Kombination aus speziellen Funk-Komponenten (wie z. B. Laser-Sensorik) mit einer für die Verwendung in Echtzeit (real-time) geeigneten Software zusammen. Mit der Lösung werden je nach Anwendung über eine kontinuierlich wiederholende Messung die Orte von Objekten, Fahrzeugen, Personen oder Ähnliches bestimmt.

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